JPH0779949A - 磁気共鳴映像装置 - Google Patents
磁気共鳴映像装置Info
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- JPH0779949A JPH0779949A JP5252321A JP25232193A JPH0779949A JP H0779949 A JPH0779949 A JP H0779949A JP 5252321 A JP5252321 A JP 5252321A JP 25232193 A JP25232193 A JP 25232193A JP H0779949 A JPH0779949 A JP H0779949A
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Abstract
ラジエントリフォーカスを併用するハイブリッドイメー
ジング法等を用いてT2* イメージングを容易に実行で
きる磁気共鳴映像装置を提供することを目的とする。 【構成】 複数個の180度パルス印加により生じる各
スピンエコーの中心から、画像再構成に用いるエコーデ
ータの位置をずらすことにより、磁場不均一性に対する
感度が増大する様にし、組織のT2* 分布を画像化す
る。
Description
いう)現象を利用して、生体内各組織の特定原子核密度
分布を被検体外部より無侵襲に測定し、医学的診断のた
めの情報得る磁気共鳴映像装置に係り、特に磁場不均一
性を反映した横緩和時間T2* を強調したイメージング
を行なう技術に関する。
中で、磁気共鳴映像装置(MRI装置ともいう)が多く
用いられている。磁気共鳴映像装置は静磁場下に置かれ
た被検体に所定のパルスシーケンスでRFパルス,勾配
磁場パルスを印加し、これによって発生したエコー信号
を収集して磁気共鳴画像を作成するものである。
速化を図るため、RFリフォーカスによるスピンエコー
のみを用いる高速スピンエコー法(FSE,RARE
等)や、勾配磁場反転によるグラジエントエコーも併用
するハイブリッド法(GRASE,TGSE,CPMG
Hybrid法等)が実用に供されており、これらの
方法を用いることで、従来のスピンエコー法に比べ数分
の1乃至数十分の1の時間での撮影が可能となとってい
る。
シーケンスにより、血液中のヘモグロビンの酸化・還元
に伴う局所磁場変化を画像化する方法が、脳の活性化に
伴う血流量変化を捉える方法、すなわち、脳機能イメー
ジングの手法として注目を浴びている。従来、このよう
なT2* イメージングの手法としては、90度パルスに
より励起後、読み出し勾配磁場の多重反転により一度に
画像化を行なうEPIや、低フリップ角で励起し、短い
繰り返し時間(TR)で撮像を行なうフィールドエコー
法(FLASH,GRASS等)が用いられている。E
PIは時間分解能も高く、90度パルスを用い繰り返し
時間も十分長くとれるためS/Nの点でも有利である
が、特殊な勾配磁場駆動系が必要であり、現在のところ
まだ一般的ではない。一方、フィールドエコー法を用い
た方法では、従来の装置で画像化が可能と言う利点があ
るが、低フリップ角で短い繰り返し時間のため、S/N
の点で不利である。また、T2* に対する感度を十分に
取るには、TEを40ms〜60ms程度に選ぶ必要があ
り、20秒前後の撮像時間を要する。これは、高速スピ
ンエコー法やハイブリッド法の撮像時間のオーダーとほ
ぼ等しく、しかも、S/Nの点では、90度パルスを用
い、2〜3秒のTRを用いる高速スピンエコー法やハイ
ブリッド法の方が有利である。
エコー法やハイブリッド法によるT2* イメージング
は、時間分解能やS/Nの点で有用性が高いと考えられ
るが、これらのシーケンスでは、磁場不均一性の影響が
原理的にはないスピンエコーを画像再構成時のデータの
中心としているため、十分な感度を持つT2* イメージ
ングは困難であった。 この発明はこのような従来の課
題を解決するためになされたものであり、その目的とす
るところは、高速スピンエコー法やハイブリッド法を用
いた場合においても十分な感度でT2* イメージングを
行なうことのできる磁気共鳴映像装置を提供することに
ある。
め、本願第1の発明は、被検体に一様な静磁場を印加す
るとともに、高周波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシ
ーケンスに従って印加し、被検体内からの磁気共鳴信号
を検出して映像化する磁気共鳴映像装置に於いて、所定
のRFパルスにより核スピンを励起した後、少なくとも
1個の180度パルスの印加又は勾配磁場反転により複
数個のエコーを生じさせ、それぞれのエコーに対し異な
る位相エンコード量を与えて画像再構成を行う高速撮像
法を実行する際に、読み出し勾配磁場及び位相エンコー
ド勾配磁場の調整を行なうことにより前記180度パル
ス又は勾配磁場反転により発生する各スピンエコーの中
心より、画像再構成に用いるエコーデータの位置をずら
して磁場不均一性に対する感度を増大させ、組織T2*
分布を画像化することが特徴である。
静磁場を印加するとともに、高周波磁場及び勾配磁場を
所定のパルスシーケンスに従って印加し、被検体内から
の磁気共鳴信号を検出して映像化する磁気共鳴映像装置
に於いて、所定のRFパルスにより核スピンを励起した
後、読み出し勾配磁場を複数回スイッチングさせて少な
くとも2つ以上の多重グラジエントエコーのブロックを
生じさせ、それぞれのグラジエントエコーのブロックに
異なる位相エンコード量を与えて、高速にT2* 画像再
構成を行なうことを特徴とする。
とも1個の180度パルスの印加により生じる各スピン
エコーの中心から、画像再構成に用いるエコーデータの
位置をずらすことにより、磁場不均一性に対する感度を
増大させ、組織のT2*分布を画像化するようにする。
やRFリフォーカスとグラジエントリフォーカスを併用
するハイブリッドイメージング法等において、容易にT
2*イメージングを行なうことができるようになる。
する。図3は本発明に係る磁気共鳴映像装置の概略的な
構成を示すブロック図である。
配コイル35はそれぞれ電源34、および駆動電源36
にて駆動される。これらにより被検体37には一様な静
磁場とそれと同一方向で互いに直交する3方向に線形傾
斜磁場分布を持つ勾配磁場が印加される。送信部40か
ら高周波信号がプローブ39に送られ、被検体37に高
周波磁場が印加される。ここでプローブ39は送受信両
用でも、あるいは送受信別々に設けてもよい。プローブ
39で受信された磁気共鳴信号は受信部41で直交位相
検波された後データ収集部43に転送されA/D変換
後、電子計算機44に送られる。以上、電源34、駆動
電源36、送信部40、受信部41、データ収集部43
はすべてシステムコントローラ42によって制御されて
いる。システムコントローラ42は電子計算機44を介
してコンソール45により制御される。電子計算機44
ではデータ収集部43から送られた磁気共鳴信号に基づ
いて画像再構成処理を行ない、画像データを得る。得ら
れた画像はディスプレイ46に表示される。電子計算機
44および寝台38はコンソール45により制御され
る。
た本発明の実施例を以下詳細に説明する。高速スピンエ
コー法は、図17に示す様に90度パルスにより核スピ
ンを励起した後、複数個の180度パルスの印加により
多重スピンエコーを生じさせ、それぞれのエコーに対し
異なる位相エンコード量を与えて画像再構成を行う高速
撮像法であり、Kスペース上では図18に示す如くの軌
跡を描く。
くいスピンエコーのみを用いているため、このままで
は、組織のT2* 分布を画像化することはできない。そ
こで、本発明では、基本的な原理として図4に示す様
に、読み出し勾配磁場の位置、すなわち、読み出し勾配
磁場によってリフォーカスされるエコーの位置を、スピ
ンエコーの中心時刻からΔtずらす様にする。このとき
生じる信号低下はexp(−Δt/T2* )である。T
2* 〜1/πΔf,2πΔf=γΔHであるから、1ピ
クセル内の磁場不均一性の半値幅ΔHが0.01ppm 程
度であるとすると、1.5TではT2* 〜500msとな
り、Δt=10msのとき、約2%の信号強度変化が得ら
れる。
メージングを行なうパルスシーケンスの第1実施例を示
す図である。この例では、単にエコーの発生位置をスピ
ンエコーの中心時刻からΔtだけずらすと、この中心時
刻に対して反対側の時間が無駄になるので、スピンエコ
ー中心時刻の両側にグラジエントエコーを発生させてい
る。
相エンコード量を与えたのでは同一のデータしか得られ
ないので、図5のG1に示す如くのエンコードパルスを
スピンエコーの中心時刻に与える。これによってスピン
エコーの両側で位相エンコード量が変化し、Kスペース
上のデータ収集軌跡は図6に示す如くとなる。即ち、ス
ピンエコーの両側のグラジエントエコーに、異なる位相
エンコード量を与えて画像再構成に用いることにより、
RFリフォーカスパルス数が同じであれば、高速スピン
エコー法により2倍高速にT2* イメージングを行なう
ことが可能である。
パルスシーケンス図である。この例では図5に示した例
と異なり、リード方向の勾配磁場Grの図中G2,G3
の大きさが異なるように設定されている。従って、発生
するグラジエントエコーは非対称となり、スピンエコー
からのシフト量Δtによるシーケンス長の延長を短縮化
することができる。つまり、図7に示すΔtを長くする
とその分だけシーケンス長は長くなるが、グラジエント
エコーを非対称とすることによりこれを短縮化すること
ができるのである。ただし、図8に示すようにKスペー
ス上では非対称としたためにデータが収集できない領域
が存在してしまう。これについては、ゼロフィリングや
収集したデータの複素共役性を用いてデータを作成する
等の操作で補うことができる。
ーケンス図である。この例は、高速スピンエコーイメー
ジングとT2* イメージングが同時に可能なハイブリッ
ド法のパルスシーケンスである。つまり、読み出し勾配
磁場Grを図9に示す如く印加することによってエコー
タイムTEの時点でスピンエコーを発生させ、更にΔt
経過後にグラジエントエコーを発生させる。この結果、
1回のシーケンスを実行することによりT2強調画像と
T2* 強調画像を同時に得ることがてき、2枚の画像を
差し引くことにより、T2* の変化が起こった組織のみ
の画像化、例えば、脳組織毛細血管内のヘモグロビンの
酸化・還元変化の際に生じる磁場変化を検出して画像化
する脳機能イメージングが可能である。ここで、図10
に示す様に、読み出し勾配磁場波形をさらにもう一度反
転させて、同符号側(図では正側)のみの読み出し勾配
磁場波形で生じたエコーを用いる様にしても良い。こう
することにより、勾配磁場波形の正側と負側で静磁場不
均一性の影響が異なることによるアーチファクトを低減
することができる。
らに高速化を行った場合の実施例を示す。図19は従来
のハイブリッドイメージング法のパルスシーケンス、図
20はそのKスペース上のデータ収集軌跡を示す図であ
る。このシーケンスは多重グラジエントエコーを用いて
いるが、画像再構成データの中心に相当するエコーデー
タは、スピンエコーに相当しているため、やはりT2*
イメージングを感度良く行うには適していない。そこ
で、原理図の図4に示した方法と同様に、スピンエコー
のエコータイムから多重グラジエントエコーのピークエ
コー位置をΔtずらす様にする。
の第3実施例を示すパルスシーケンス図である。図から
明らかなように、この例では多重グラジエントエコー法
を用い、ピークエコー位置をスピンエコーの発生時刻か
らΔtだけずらしている。従って、収集されたエコー信
号を基にT2* 強調の画像を得ることができる。
シーケンス図である。この例は非対称エンコードを用い
てデータ収集を行なっている。従って、スピンエコーの
前半部分も有効に利用することができる。図13はこの
ときのKスペース上のデータ収集領域を示している。図
示のように、非対称としたためにデータの存在しない部
分があるが、これについては前記したようにゼロフィリ
ングや複素共役性を用いて補うようにすれば良い。
重グラジエントエコーのピークエコー位置までのシフト
時間Δtをさらに大きくとれ、かつ、シーケンス長の延
長を少なくできるようにした本発明の第4実施例のパル
スシーケンスを図14に示す。このシーケンスでは、1
スピンエコー当たり2ブロックの多重グラジエントエコ
ーを発生させているため、Δtを大きくとってもスピン
エコーの反対側に無駄な時間が生じない。
ルスシーケンス図であり、非対称エンコードを用いてい
る。このとき、スピンエコーの前半に形成した読み出し
勾配磁場ブロック14に対する位相エンコード勾配磁場
波形19と、スピンエコーの後半に形成した読み出し勾
配磁場ブロック15に対する位相エンコード勾配磁場波
形20の符号とを反転させ、さらに、位相エンコード勾
配磁場波形21により、これら2つのスキャン軌跡をシ
フトさせるようにする。このときのスキャン軌跡のシフ
ト量は、位相エンコード勾配磁場波形21の印加時間幅
をtp、振幅をΔGeとすれば、ΔGe×tpに比例し
た量となる。従って、Kスペース上のデータ収集軌跡は
図2の如くとなる。また、前述の様に、収集しなかった
Kスペース上のデータは、ゼロフィリングや、収集した
データの複素共役性を用いて補うようにする。
ス図である。図示のようにこのシーケンスでは、位相エ
ンコード勾配磁場の波形を図中のG4にて大きく巻き戻
している。従って、Kスペース上では図16に示すよう
に中央部が重複した2つのデータがスピンエコーの前後
で収集されることになる。そして、この重複した部分に
ついては2つのデータの平均、又は一方を捨てる等の操
作を行なう。この方法によれば、非対称エンコードの際
に必要であったゼロフィリングや複素共役性を用いたデ
ータ作成の操作を省略することができる。
えば、図14、図15等において、ペアとして用いる多
重グラジエントエコーは、必ずしもスピンエコーの前後
である必要はなく、180度パルスの前後の多重グラジ
エントエコーをペアとして用いても良い。また、FID
信号部の多重グラジエントエコーは、図中では用いてい
るが、必ずしも用いる必要はない。
度パルスの印加によって生じる各スピンエコーの中心よ
りΔtだけずれた位置にてエコーデータを収集してい
る。従って、収集されたエコーデータはT2* を反映し
たデータとなり、これを再構成して画像を作成すればT
2* 強調の画像を容易に得ることができるようになる。
エントエコーを発生させて用いる、非対称エンコードT
2* ハイブリッドイメージング法の1実施例を示すパル
スシーケンスである。
ある。
共鳴診断装置のシステムを示す図である。
ある。
エコー法より2倍高速なT2* ハイブリッドイメージン
グ法のパルスシーケンスの1実施例を示す図である。
示す図である。
エコー法により2倍高速な、非対称サンプリングT2*
ハイブリッドイメージング法のパルスシーケンスの1実
施例を示す図である。
示す図である。
ージングが同時に可能な、ハイブリッドイメージング法
のパルスシーケンスの1実施例を示す図である。
み出し勾配磁場の他の実施例を示す図である。
ブリッドイメージング法の1実施例を示すパルスシーケ
ンスである。
コードT2* ハイブリッドイメージング法の1実施例を
示すパルスシーケンスである。
を示す図である。
ジエントエコーを発生させて用いる、T2* ハイブリッ
ドイメージング法の1実施例を示すパルスシーケンスで
ある。
ジエントエコーを発生させて用いる、非対称エンコード
T2* ハイブリッドイメージング法の他の1実施例を示
すパルスシーケンスである。
示す図である。
スを示す図である。
データ収集軌跡を示す図である。
シーケンスを示す図である。
ース上のデータ収集軌跡を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 被検体に一様な静磁場を印加するととも
に、高周波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシーケンス
に従って印加し、被検体内からの磁気共鳴信号を検出し
て映像化する磁気共鳴映像装置に於いて、所定のRFパ
ルスにより核スピンを励起した後、少なくとも1個の1
80度パルスの印加又は勾配磁場反転により複数個のエ
コーを生じさせ、それぞれのエコーに対し異なる位相エ
ンコード量を与えて画像再構成を行う高速撮像法を実行
する際に、読み出し勾配磁場及び位相エンコード勾配磁
場の調整を行なうことにより前記180度パルス又は勾
配磁場反転により発生する各スピンエコーの中心より、
画像再構成に用いるエコーデータの位置をずらして磁場
不均一性に対する感度を増大させ、組織T2* 分布を画
像化することを特徴とする磁気共鳴映像装置。 - 【請求項2】 被検体に一様な静磁場を印加するととも
に、高周波磁場及び勾配磁場を所定のパルスシーケンス
に従って印加し、被検体内からの磁気共鳴信号を検出し
て映像化する磁気共鳴映像装置に於いて、所定のRFパ
ルスにより核スピンを励起した後、読み出し勾配磁場を
複数回スイッチングさせて少なくとも2つ以上の多重グ
ラジエントエコーのブロックを生じさせ、それぞれのグ
ラジエントエコーのブロックに異なる位相エンコード量
を与えて、高速にT2* 画像再構成を行なうことを特徴
とする磁気共鳴映像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25232193A JP3392478B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 磁気共鳴映像装置 |
| DE4432575A DE4432575C2 (de) | 1993-09-14 | 1994-09-13 | Verfahren zur Bildgebung der Gehirnfunktion mittels einer Kernspinresonanz-Vorrichtung und hieran angepasste Kernspinresonanz-Vorrichtung |
| US08/305,589 US5603319A (en) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | Magnetic resonance imaging apparatus |
| US08/780,898 US5869964A (en) | 1993-09-14 | 1997-01-09 | Magnetic resonance imaging apparatus in which gradient echo signals are acquired at a time distant from the center of a gradient echo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25232193A JP3392478B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 磁気共鳴映像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779949A true JPH0779949A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3392478B2 JP3392478B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17235636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25232193A Expired - Lifetime JP3392478B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-14 | 磁気共鳴映像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3392478B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002075346A1 (de) * | 2001-03-15 | 2002-09-26 | Forschungszentrum Jülich GmbH | Verfahren der bildgebenden magnetischen resonanz zur untersuchung einer probe mittels aufnahme von spin- und gradientenechosignalen |
| JP2010046510A (ja) * | 2000-03-21 | 2010-03-04 | A Jablonski Dmitry | 勾配エコーを伴う磁気共鳴画像形成におけるt2コントラスト |
| JP2010158459A (ja) * | 2009-01-09 | 2010-07-22 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 磁気共鳴装置 |
| WO2018088096A1 (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-17 | 株式会社日立製作所 | 磁気共鳴イメージング装置及び計算画像生成方法 |
| CN115362385A (zh) * | 2020-03-30 | 2022-11-18 | 彼得·詹姆斯·拉利 | 磁共振成像方法和设备 |
-
1993
- 1993-09-14 JP JP25232193A patent/JP3392478B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010046510A (ja) * | 2000-03-21 | 2010-03-04 | A Jablonski Dmitry | 勾配エコーを伴う磁気共鳴画像形成におけるt2コントラスト |
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| US10866296B2 (en) | 2016-11-14 | 2020-12-15 | Hitachi, Ltd. | Magnetic resonance imaging apparatus and calculation image generation method using pulse sequence |
| CN115362385A (zh) * | 2020-03-30 | 2022-11-18 | 彼得·詹姆斯·拉利 | 磁共振成像方法和设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3392478B2 (ja) | 2003-03-31 |
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